KR20100075946A - 인서트 착탈식 절삭 공구의 헤드 부재 및 공구 본체, 그리고 인서트 착탈식 절삭 공구 - Google Patents

Abstract

절삭날 (52) 을 갖는 절삭 인서트 (50) 가 착탈 가능하도록 장착되는 인서트 장착 시트 (36) 가 헤드 부재 본체 (31) 에 형성되고, 홀더 (10) 의 선단에 장착됨으로써 인서트 착탈식 절삭 공구를 구성하는 헤드 부재 (30) 에 있어서, 헤드 부재 본체 (31) 의 측면 (31A) 에, 둘레 주위로 연속된 내벽면과, 이 내벽면에 그 전체 둘레에 걸쳐서 이어져 있는 바닥면을 갖고, 헤드 부재 본체 (31) 를 관통하지 않고서 측면 (31A) 에서부터 오목하게 패인 오목 부분 (44) 을 형성한다. 이 헤드 부재 (30) 에 의하면, 돌출량을 크게 하여도 채터 진동의 발생을 억제할 수 있고, 또한 절삭 인서트의 절삭열을 효율적으로 발산시키는 것이 가능해진다.

Description

인서트 착탈식 절삭 공구의 헤드 부재 및 공구 본체, 그리고 인서트 착탈식 절삭 공구{HEAD MEMBER AND TOOL MAIN BODY OF DETACHABLE INSERT CUTTING TOOL, AND DETACHABLE INSERT CUTTING TOOL}

본 발명은, 절삭날을 갖는 절삭 인서트가 착탈 가능하도록 장착되는 인서트 장착 시트가 형성되고, 홀더의 선단에 장착됨으로써 인서트 착탈식 절삭 공구를 구성하는 인서트 착탈식 절삭 공구의 헤드 부재, 및 이러한 헤드 부재가 홀더의 선단에 장착된 공구 본체, 그리고 홀더의 선단부에 장착된 헤드 부재에 인서트가 클램프되어, 예를 들어 피삭재에 홈을 형성하거나 꿰뚫기에 사용되는 인서트 착탈식 절삭 공구에 관한 것이다.

본원은, 2007년 10월 30일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2007-282119호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

피삭재의 홈 형성 가공이나 꿰뚫기 가공에 사용되는 인서트 착탈식 절삭 공구로서, 이하의 구조를 갖는 공구가 있다. 이 공구에서는, 홀더의 선단에 한 쌍의 턱 (jaw) 부가 탄성 변형이 가능하도록 형성된다. 이 한 쌍의 턱부 중 일방의 턱부에 가압면이 형성되고, 타방의 턱부에 대좌면 (臺座面) 이 형성되며, 이들 가압면과 대좌면이 서로 대향하도록 배치되어, 이들 가압면과 대좌면에 의해서 절삭날을 갖는 절삭 인서트를 클램프하여 장착시키는 인서트 장착 시트가 형성된다. 특허문헌 1 에는, 이 인서트 장착 시트를, 홀더의 선단에 착탈 가능하도록 장착되는 헤드 부재에 형성한 인서트 착탈식 절삭 공구가 제안되어 있다.

일본 공개특허공보 평05-192802호

그런데, 특히 이러한 홈 형성 가공이나 꿰뚫기 가공에 사용되는 인서트 착탈식 절삭 공구에서는, 절삭 인서트의 절삭날이 홀더로부터 돌출되는 양을 가능한 한 크게 확보하기 위해서, 헤드 부재에 있어서도, 그 홀더의 장착부에 장착되는 부분으로부터 상기 한 쌍의 턱부에 의한 인서트 장착 시트가 형성된 부분으로의 돌출량을 크게 하는 것이 요구된다. 그러나, 이와 같이 돌출된 부분에 장착되는 절삭 인서트에 절삭시의 부하가 작용하면, 헤드 부재에 진동이 발생하기 쉽고, 이것이 홀더로 전파되어 이른바 채터링 (chattering) 이 생겨, 가공 정밀도를 손상시키거나 원활한 가공 작업을 방해하거나 할 가능성이 있다.

또한, 이렇게 해서 장착부의 돌출량이 커져서 헤드 부재의 질량이 증가하면, 인서트 착탈식 절삭 공구에 있어서 홀더의 선단측 부분이 무거워지기 때문에, 진동이 발생하면 감쇠되기 어려워, 채터 진동 (chatter vibration) 의 발생을 한층 더 초래하기 쉽다. 나아가, 최근에는 환경에 대한 배려 등에서 건식 조건하에서의 절삭이 요구되는 경우도 많은데, 이러한 경우에는, 절삭 인서트에 발생한 절삭열을 빠르게 발산시킬 필요가 있다.

본 발명은, 이러한 배경하에서 이루어진 것으로, 특히 홈 형성 가공이나 꿰뚫기 가공에 사용되는 인서트 착탈식 절삭 공구의 헤드 부재에 있어서, 홀더의 장착부에 장착되는 부분으로부터 인서트 장착 시트가 형성된 부분으로의 돌출량을 크게 하여도 채터 진동의 발생을 억제할 수 있고, 또한 절삭 인서트의 절삭열을 효율적으로 발산시키는 것이 가능한 인서트 착탈식 절삭 공구의 헤드 부재, 및 이러한 헤드 부재가 홀더의 선단부에 장착된 공구 본체, 그리고 홀더의 선단부에 장착된 헤드 부재에 인서트가 클램프된 인서트 착탈식 절삭 공구를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은, 절삭날을 갖는 절삭 인서트가 착탈 가능하도록 장착되는 인서트 장착 시트가 형성된 헤드 부재 본체를 구비하고, 홀더의 선단에 장착됨으로써 인서트 착탈식 절삭 공구를 구성하는 인서트 착탈식 절삭 공구의 헤드 부재에 관한 것이다. 상기 헤드 부재 본체의 측면에는, 둘레 주위로 연속된 내벽면과, 이 내벽면에 그 전체 둘레에 걸쳐서 이어지는 바닥면이 형성되고, 헤드 부재 본체를 관통하지 않고서 상기 측면에서부터 오목하게 패인 오목 부분이 형성되어 있다. 또, 본 발명은, 이러한 헤드 부재가 홀더의 선단에 장착된 공구 본체, 및 홀더의 선단부에 장착된 헤드 부재에 인서트가 클램프된 인서트 착탈식 절삭 공구에도 관한 것이다.

상기 구성을 갖는 헤드 부재에 있어서는, 그 헤드 부재 본체의 측면에 상기 서술한 바와 같은 오목 부분이 형성된다. 그 때문에, 이 측면에는, 측면에 연속해 있는 헤드 부재 본체의 둘레면 부분과 이 둘레면 부분과는 반대측을 향하는 오목 부분의 내벽면 부분의 사이나, 하나의 측면에 복수의 오목 부분이 형성되어 있는 경우에는 이들 오목 부분이 인접하는 부분의 내벽면끼리의 사이에, 상기 바닥면에 대해서 돌출하는 리브 형상부가 하나의 측면에 관해서 적어도 2 개는 형성된다. 따라서, 절삭 인서트에 절삭 부하가 작용함으로써 발생한 진동은, 이들 리브 형상부를 통해서 분산되어 홀더로 전파되게 된다. 그 결과, 홀더의 채터 진동을 억제할 수 있게 된다.

또한, 이렇게 해서 오목 부분이 형성됨으로써 헤드 부재 본체의 경량화를 도모할 수 있기 때문에, 발생한 진동 자체를 감쇠시키기 쉽게 할 수도 있다. 한편으론, 이렇게 해서 경량화를 도모하더라도 헤드 부재 본체에는 상기 서술한 바와 같은 리브 형상부가 형성되기 때문에, 그 강도가 필요 이상으로 저하되는 일도 없다. 나아가, 오목 부분이 형성됨으로써 헤드 부재 본체의 표면적이 증대하기 때문에, 절삭 인서트에 발생한 절삭열을 헤드 부재 본체를 통해서 빠르게 발산시키는 것도 가능해진다.

여기서, 상기 헤드 부재에 있어서는, 그 헤드 부재 본체에 서로 반대측을 향하는 표리의 상기 측면을 구비하고, 상기 오목 부분을, 이들 측면의 각각에, 측면에 대향하는 방향에서 보아 서로 상이한 형상으로 형성한다. 그 결과, 상기 리브 형상부는 이들 측면의 쌍방에 적어도 2 개씩 형성되고, 또한 그 형상이 서로 다르게 된다. 따라서, 절삭 인서트에 발생한 진동을 더욱 확실히 분산시켜 전파시킴과 함께, 전파되는 진동끼리 서로 상쇄시킬 수 있어, 홀더에 있어서의 채터 진동의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 상기 헤드 부재 본체에, 상기 측면에서부터 오목하게 패인 깊이가 상이한 복수의 상기 오목 부분을 형성하는 것에 의해서도, 오목 부분의 바닥면에서부터의 돌출 높이가 상이한 복수의 리브 형상부가 헤드 부재 본체에 형성된다. 그 결과, 이들 리브 형상부에 의해서 진동을 서로 상쇄시킬 수 있다. 또, 이들 깊이가 상이한 오목 부분은 헤드 부재 본체의 하나의 측면에 복수가 형성되어 있어도 되고, 또한 상기 서술한 바와 같이 표리의 측면에 형성되어 있어도 된다.

또, 이와 같이 형성되는 오목 부분은, 그 총 용적이 지나치게 크면 아무리 리브 형상부가 형성되어 있더라도 헤드 부재 본체의 강도 저하를 피할 수 없다. 한편, 총 용적이 지나치게 작으면 상기 서술한 바와 같은 효과를 확실히 나타낼 수 없게 될 가능성이 생긴다. 이 때문에, 이 오목 부분의 총 용적은, 오목 부분이 형성되어 있지 않은 헤드 부재 본체 체적의 2 ％ ∼ 15 ％ 의 범위로 되는 것이 바람직하다.

또한, 특히 이러한 오목 부분을 형성한 것에 의한 헤드 부재 본체의 강도 저하를 막기 위해서는, 상기 헤드 부재 본체에 쇼트 피닝을 실시하는 것이 바람직하다. 이로써 헤드 부재 본체의 표면에 압축응력을 잔류시켜 강도의 확보를 도모할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 홀더의 장착부에 장착되는 부분으로부터 인서트 장착 시트가 형성된 부분으로의 돌출량을 크게 하여도, 절삭시에 절삭 인서트로부터 홀더에 전파되는 진동을 억제하여, 홀더에 채터 진동 등이 발생하는 것을 막을 수 있다. 또한, 헤드 부재 본체의 경량화에 의해서 진동 자체도 감쇠되기 쉬워지므로, 고정밀도로 안정적이고 원활한 절삭을 도모할 수 있다. 또한, 절삭 인서트에 발생한 열도 빠르게 발산시켜, 건식 절삭 등에 있어서도 절삭 인서트에 열적 손상이 생기거나 절삭 부스러기가 용착되거나 하는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태의 헤드 부재를 선단 상방측이면서 또한 헤드 부재 본체의 일방의 측면측에서 본 사시도이다.
도 2 는 도 1 에 나타내는 실시형태를 선단 상방측이면서 또한 헤드 부재 본체의 타방의 측면측에서 본 사시도이다.
도 3 은 도 1 에 나타내는 실시형태를 선단 하방측이면서 또한 일방의 측면 A 측에서 본 사시도이다.
도 4 는 도 1 에 나타내는 실시형태를 선단 하방측이면서 또한 타방의 측면측에서 본 사시도이다.
도 5 는 도 1 에 나타내는 실시형태를 후단 하방측이면서 또한 타방의 측면측에서 본 사시도이다.
도 6 은 도 1 에 나타내는 실시형태를 일방의 측면측에서 본 측면도이다.
도 7 은 도 1 에 나타내는 실시형태를 상면측에서 본 평면도 (상면도) 이다.
도 8 은 도 1 에 나타내는 실시형태를 하단면측에서 본 저면도 (하면도) 이다.
도 9 는 도 1 에 나타내는 실시형태를 타방의 측면측에서 본 측면도이다.
도 10 은 도 1 에 나타내는 실시형태를 선단측에서 본 정면도이다.
도 11 은 도 1 에 나타내는 실시형태를 후단면측에서 본 배면도이다.
도 12 는 도 6 에 있어서의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 13 은 도 1 에 나타내는 헤드 부재가 장착되는 본 발명의 일 실시형태의 인서트 착탈식 절삭 공구를, 선단 상방측이면서 또한 홀더의 일방의 측면측에서 본 분해 사시도이다.
도 14 는 도 13 에 나타내는 실시형태를 선단 상방측이면서 또한 홀더의 타방의 측면측에서 본 분해 사시도이다.
도 15 는 헤드 부재 및 절삭 인서트가 장착된 도 13 에 나타내는 실시형태를 선단 상방측이면서 또한 일방의 측면측에서 본 조립 사시도이다.
도 16 은 헤드 부재 및 절삭 인서트가 장착된 도 13 에 나타내는 실시형태를 선단 상방측이면서 또한 타방의 측면측에서 본 조립 사시도이다.

도 1 내지 도 12 는 본 발명의 헤드 부재의 일 실시형태를 나타내고, 도 13 내지 도 16 은 이 실시형태의 헤드 부재가 장착된 본 발명의 인서트 착탈식 절삭 공구의 일 실시형태를 나타낸다. 본 실시형태의 인서트 착탈식 절삭 공구 (70) 는, 회전하는 피삭재에 대하여 홈 형성 가공이나 꿰뚫기 가공을 실시하는 인서트 착탈식의 선삭 공구 (바이트) 로서, 공작 기계의 블레이드대 (臺) 에 유지되는 대략 사각기둥 형상을 이루는 홀더 (10) 와, 이 홀더 (10) 의 선단에 장착되는 상기 실시형태의 헤드 부재 (30) 와, 이 헤드 부재 (30) 에 클램프되는 절삭 인서트 (50) 를 구비하고 있다. 또한, 홀더 (10) 와, 홀더 (10) 의 선단부에 장착된 헤드 부재 (30) 에 의해 공구 본체 (60) 가 형성되어 있다.

홀더 (10) 는 강재 등에 의해 형성되며, 서로 대향하는 상면 (11) 및 하면 (12) 과 한 쌍의 측면 (13A, 13B) 을 갖는 대략 정사각기둥 형상을 이루고 있고, 그 후단측 (도 13, 도 15 에서 오른쪽 상측, 도 14, 도 16 에서 왼쪽 상측) 이 상기 정사각기둥의 중심축선 (O) 을 따라서 연장되는 섕크부 (14) 로 되어 있다. 또한, 홀더 (10) 의 선단측 (도 13, 도 15 에서 왼쪽 하측, 도 14, 도 16 에서 오른쪽 하측) 에는, 홀더 (10) 의 상면 (11) 으로부터 상방을 향하여 돌출된 돌출부 (15) 가 형성되고, 이 돌출부 (15) 가 형성된 홀더 (10) 의 선단부에 상기 헤드 부재 (30) 를 장착하기 위한 장착부 (16) 가 형성되어 있다.

이 장착부 (16) 는, 홀더 (10) 의 선단면과 선단부의 일방의 측면 (13A) 측 부분을 잘라낸 것처럼 오목한 형상으로 형성되어 있다. 또한, 장착부 (16) 는, 홀더 (10) 의 일방의 측면 (13A) 과 평행하게 연장되는 평면 형상을 이루는 제 1 지지면 (17) 과, 이 제 1 지지면 (17) 과 직교하는 방향으로 연장됨과 함께 축선 (O) 과 직교하는 평면 형상을 이루고 홀더 (10) 의 선단측을 향하는 제 2 지지면 (18) 과, 이들 제 1, 제 2 지지면 (17, 18) 과 직교하는 방향으로 연장되는 상향의 평면 형상을 이루는 제 3 지지면 (19) 을 구비하고 있다.

이 중 제 1 지지면 (17) 은, 일방의 측면 (13A) 에서 타방의 측면 (13B) 측으로 오목하게 패어 상기 돌출부 (15) 의 상단까지 연장되도록 형성되어 있다. 그리고, 이 제 1 지지면 (17) 에는, 본 실시형태에서는 3 개의 제 1 고정 나사구멍 (20A ∼ 20C) 이, 각각 제 1 지지면 (17) 에 직교하는 방향으로 천공 (穿孔) 되어 있다. 이들 제 1 고정 나사구멍 (20A ∼ 20C) 은, 서로 축선 (O) 방향으로 정렬되도록, 즉 홀더 (10) 의 전후 방향으로 정렬되도록 하여, 도 13 에 나타내는 바와 같이 상하로 편평한 상측을 향하여 위로 솟은 부등변 삼각형의 각 꼭지점 위치에 개구하도록 형성되어 있다.

또한, 제 2 지지면 (18) 은, 제 1 지지면 (17) 의 축선 (O) 방향 선단측에 모따기부를 개재하여 직교하는 방향으로 배치되고, 상기 돌출부 (15) 의 선단면보다도 후단측으로 오목하게 패이고, 또한 선단측에서 보아 L 자 형상을 이루도록 형성되어 있다. 이 제 2 지지면 (18) 에는, 마찬가지로 제 2 지지면 (18) 에 직교하는 방향으로 천공된 2 개의 제 2 고정 나사구멍 (21A, 21B) 이, 축선 (O) 과 직교하여 제 1 지지면 (17) 과 평행하게 연장되는 방향으로 정렬되도록, 즉, 본 실시형태에서는 홀더 (10) 의 상하 방향으로 정렬되어 개구되어 있다.

또한, 제 3 지지면 (19) 은, 타방의 측면 (13B) 측으로 오목하게 패인 제 1 지지면 (17) 과 홀더 (10) 선단부의 일방의 측면 (13A) 측을 향하는 측면 사이에 배치되고, 제 1 지지면 (17) 과 직교하고 축선 (O) 과 평행하게 연장되도록 형성되어 있다. 또한, 이 제 3 지지면 (19) 은 그 선단측에서 상기 제 2 지지면 (18) 과 모따기부를 개재하여 직교하는 방향으로 연장되어 있다. 또, 오목 형상을 이루는 장착부 (16) 는, 그 후단측이 상기 일방의 측면 (13A) 에 대향하는 방향에서 보아 선단측으로 개구하도록 U 자 형상으로 형성되어 있고, 제 1, 제 3 지지면 (17, 19) 은 이 후단측의 부분까지 연장 형성되며, 상기 제 1 고정 나사구멍 (20A ∼ 20C) 중 가장 후단측의 제 1 고정 나사구멍 (20C) 은 이 후단측 부분에 천공되어 있다.

또한, 상기 제 1 고정 나사구멍 (20A ∼ 20C) 중 가장 선단측의 제 1 고정 나사구멍 (20A) 과 상기 제 2 고정 나사구멍 (21A, 21B) 은, 축선 (O) 과 직교하고 제 1 지지면 (17) 과 평행하게 연장되는 방향, 즉 본 실시형태에서는 상하 방향에 있어서, 각각 상이한 위치에 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 도 13 에 나타내는 바와 같이 상하로 배치된 2 개의 제 2 고정 나사구멍 (21A, 21B) 사이에, 선단측의 상기 제 1 고정 나사구멍 (20A) 이 배치되어 있다.

또한, 돌출부 (15) 에는, 그 상단부로부터 하방을 향하여, 축선 (O) 과 직교하는 평면 내에서 하방을 향함에 따라서 상기 제 1 지지면 (17) 에 대하여 소정의 각도로 이간하도록 기울어진 클램프 나사구멍 (22) 이 천공되어 있다. 이 클램프 나사구멍 (22) 의 상단 개구부 주위에는, 클램프 나사구멍 (22) 보다 크게 개구된, 단 (段) 을 갖춘 오목부 (23) 가 형성되고, 이 오목부 (23) 의 일방의 측면 (13A) 측은 제 1 지지면 (17) 의 상단부와 교차하여 제 1 지지면 (17) 으로 개구되어 있다. 그리고, 이 오목부 (23) 의 단이 형성되어 있는 면 (24) 은, 클램프 나사구멍 (22) 의 중심선에 수직이 되며, 일방의 측면 (13A) 을 향함에 따라서 점차 하방으로 후퇴하도록 제 1 지지면 (17) 에 대하여 둔각을 이루어 기울어져 있다.

이러한 홀더 (10) 의 장착부 (16) 에 장착되는 본 실시형태의 헤드 부재 (30) 는, 마찬가지로 강재 등에 의해 일체로 형성된 헤드 부재 본체 (31) 에 의해서 구성되어 있다. 이 헤드 부재 본체 (31) 는, 도 7 및 도 8 에 나타내는 바와 같이 선단부 (도 6 ∼ 도 9 에서 좌측 부분) 에 대하여 후단부 (도 6 ∼ 도 9 에서 우측 부분) 가 한층 더 두꺼운 다단 (多段) 의 대략 평판 형상으로 되어 있다.

이 후단부에 있어서는, 홀더 (10) 에 장착된 장착 상태에 있어서 홀더 (10) 의 상기 일방의 측면 (13A) 측을 향하는 헤드 부재 본체 (31) 의 일방의 측면 (도 7 에서 하측의 측면, 도 8 에서는 상측의 측면. 31A) 과, 이것과는 반대의 타방의 측면 (도 7 에서 상측의 측면, 도 8 에서는 하측의 측면, 31B) 이 평행하게 배치되어 있다. 단, 이 헤드 부재 본체 (31) 는, 동 도 7 및 도 8 에 나타내는 바와 같이 장착 상태에 있어서 위아래에서 보았을 때에, 상기 일방의 측면 (31A) 은 축선 (O) 방향 (전후 방향) 에 걸쳐서 평면 형상이 되고, 타방의 측면 (31B) 의 후단부가 선단부에 대하여 홀더 (10) 의 타방의 측면 (13B) 측으로 더 돌출되어 있다.

또한, 이 돌출된 타방의 측면 (31B) 의 후단부 선단가장자리로부터 동 후단부의 하단면 (31C) 에 걸쳐서는, 도 5 및 도 11 에 나타내는 바와 같이 L 자 형상의 평판 형상을 이루는 돌출벽부 (31D) 가 마찬가지로 헤드 부재 본체 (31) 에 일체로 형성되고, 이 돌출벽부 (31D) 의 후단측을 향하는 배면 (31E) 은, 상기 장착 상태에 있어서 축선 (O) 에 수직인 방향으로 연장되어 있다. 또, 이 돌출벽부 (31D) 를 제외한 헤드 부재 본체 (31) 의 후단부에 있어서의 타방의 측면 (31B) 은, 상기한 바와 같이 위아래에서 보았을 때에 평면 형상으로 되어 있다.

한편, 후단부보다 한층 더 두께가 얇은 이 헤드 부재 본체 (31) 의 선단부에는, 장착 상태에 있어서 홀더 (10) 의 상기 일방의 측면 (13A) 에 따르면서 선단측을 향하여 연장되는 한 쌍의 턱부 (상측 턱부 (32), 하측 턱부 (33)) 가 형성되어 있다. 이 중, 상측 턱부 (32) 에는 후술하는 인서트 (50) 를 상방에서부터 가압하는 가압면 (34) 이 형성됨과 함께, 하측 턱부 (33) 에는 상기 가압면 (34) 과 대향 배치되는 대좌면 (35) 이 형성되어 있다. 그리고, 본 실시형태에서는 이들 가압면 (34) 과 대좌면 (35) 에 의해, 도 6 에 나타내는 바와 같은 선단측으로 개구되는 오목 형상을 이루는 인서트 장착 시트 (36) 가 형성되어 있다. 또, 도 10 에 나타내는 바와 같이 선단측에서 보아, 대좌면 (35) 은 상방을 향하여 볼록하게 되는 역 (逆) 볼록 V 자 형상을 이루고, 가압면 (34) 은 하방을 향하여 볼록하게 되는 볼록 V 자 형상을 이루고 있다.

또한, 이들 가압면 (34) 과 대좌면 (35) 사이의 후단측의, 인서트 장착 시트 (36) 의 안쪽에는, 그 대좌면 (35) 측에 상기 장착 상태에 있어서 축선 (O) 에 수직으로 선단측을 향하는 맞닿음면 (37) 이 형성되어 있다. 또한, 이 맞닿음면 (37) 과 가압면 (34) 사이에서는, 헤드 부재 본체 (31) 의 상기 후단부의 측면 (31A, 31B) 사이를 측면 (31A, 31B) 에 수직으로 관통하고, 축선 (O) 에 평행하게 더욱 후단측을 향하여 연장되는 슬릿 (38) 이 형성되고, 상측 턱부 (32) 는, 이 슬릿 (38) 후단의 하측 턱부 (33) 와의 접속부 (39) 를 지지점으로 해서 하측 턱부 (33) 측을 향하여 휘어지도록 탄성 변형이 가능하게 되어 있다.

그리고 또, 상기 하측 턱부 (33) 는, 도 6 및 도 9 에 나타내는 바와 같이 상측 턱부 (32) 보다 선단측으로 돌출됨과 함께, 헤드 부재 본체 (31) 의 상기 후단부에서의 하단면 (31C) 보다 하방으로 돌출되어 돌출벽부 (31D) 와 동일한 높이의 하면을 갖도록 돌출벽부 (31D) 에 연속되어 있다. 또, 이 후단부에서의 하단면 (31C) 은 측면 (31A, 31B) 에 수직인 평면 형상이 되고, 상기 장착 상태에 있어서 축선 (O) 에 평행하게 연장 형성되며, 단 그 연장 형성된 방향의 대략 중앙부에는 얕은 오목부가 형성되어 있다.

이러한 헤드 부재 (30) 는, 그 헤드 부재 본체 (31) 의 상기 후단부를 홀더 (10) 선단의 오목 형상을 가진 장착부 (16) 에 장입 (裝入) 시켜, 이 후단부의 상기 타방의 측면 (31B) 을 장착부 (16) 의 제 1 지지면 (17) 에, 돌출벽부 (31D) 의 상기 배면 (31E) 을 제 2 지지면 (18) 에, 후단부의 상기 하단면 (31C) 을 제 3 지지면 (19) 에 각각 밀착시키도록 하여 착좌되어진다. 여기서, 이 헤드 부재 본체 (31) 의 후단부와 상기 돌출벽부 (31D) 에는, 이렇게 해서 헤드 부재 (30) 가 착좌된 상태에서, 상기 제 1 고정 나사구멍 (20A ∼ 20C) 및 제 2 고정 나사구멍 (21A, 21B) 에 대응하는 위치에 각각 3 개의 제 1 삽통 (揷通) 구멍 (40A ∼ 40C) 과 2 개의 제 2 삽통구멍 (41A, 41B) 이 형성되어 있다.

이들 제 1, 제 2 삽통구멍 (40A ∼ 40C, 41A, 41B) 은 각각 원형의 단면을 갖고, 상기 후단부 및 돌출벽부 (31D) 를 관통하도록 형성된다. 또한, 이들 제 1, 제 2 삽통구멍 (40A ∼ 40C, 41A, 41B) 의 구멍 바닥측은 후술하는 고정 나사 (42) 의 머리부 뒷면이 맞닿도록 직경이 축소되어져 있다. 또한, 상기 서술한 바와 같이 헤드 부재 (30) 가 장착부 (16) 에 착좌된 상태에서, 제 1 삽통구멍 (40A ∼ 40C) 은 그 중심이 제 1 고정 나사구멍 (20A ∼ 20C) 의 중심에 대하여, 제 3 지지면 (19) 으로부터 이간되고 제 2 지지면 (18) 측에 근접하도록 홀더 (10) 의 선단측이고 또한 상방측으로 비스듬하게 아주 약간 편심되어져 있다. 그리고, 제 2 삽통구멍 (41A, 41B) 의 중심은 제 2 고정 나사구멍 (21A, 21B) 의 중심에 대하여, 홀더 (10) 의 하면 (12) 으로부터 이간되고 제 1 지지면 (17) 에 근접하도록 일방의 측면 (13A) 측이고 또한 상방측으로 비스듬하게 아주 약간 편심되어져 있다.

따라서, 이렇게 해서 착좌된 상태에서, 도 13 및 도 14 에 나타내는 바와 같이 제 1, 제 2 삽통구멍 (40A ∼ 40C, 41A, 41B) 에 고정 나사 (42) 를 삽입 통과시키고, 도 15 및 도 16 에 나타내는 바와 같이 제 1, 제 2 고정 나사구멍 (20A ∼ 20C, 21A, 21B) 에 비틀어 넣음으로써, 헤드 부재 (30) 는, 그 헤드 부재 본체 (31) 후단부의 상기 타방의 측면 (31B) 이 제 1 지지면 (17) 에 강하게 눌려짐과 함께, 돌출벽부 (31D) 의 배면 (31E) 이 제 2 지지면 (18) 에 강하게 눌려지고, 또 후단부의 하단면 (31C) 이 제 3 지지면 (19) 에 강하게 눌려 고정되어, 상기 장착 상태와 같이 장착부 (16) 에 장착된다.

또, 헤드 부재 본체 (31) 의 후단면 (31F) 은 측면 (31A, 31B) 에 수직으로 되고, 상기 일방의 측면 (31A) 에 대향하는 측면에서 볼 때에 도 6 에 나타내는 바와 같이 후단측을 향하여 계단 형상을 이루면서 하단면 (31C) 측을 향하도록 형성되어 있다. 또한, 이 중 가장 후단측의 단부와 하단면 (31C) 에 의해서 형성되는 사각 형상의 볼록부가, 장착부 (16) 후단측의 상기 서술한 선단측으로 개구되는 U 자 형상 부분에 수용되고, 이 볼록부에 제 1 삽통구멍 (40A ∼ 40C) 중 마지막단의 제 1 삽통구멍 (40C) 이 형성되어 있다. 단, 이 후단면 (31F) 은, 상기 장착 상태에 있어서 장착부 (16) 의 선단측을 향하는 벽면과는 접촉하지 않도록 간격이 띄어져 있다. 또한, 가장 선단의 제 1 삽통구멍 (40A) 은, 3 개의 삽통구멍 (40A ∼ 40C) 중 가장 하단면 (31C) 측에서, 돌출벽부 (31D) 의 상기 배면 (31E) 근처에 개구되어 있다.

그리고, 이들 제 1 삽통구멍 (40A, 40C) 사이에 위치하며, 또한 3 개의 제 1 삽통구멍 (40A ∼ 40C) 중 가장 상측 턱부 (32) 측에 위치하는 제 1 삽통구멍 (40B) 은, 상기 측면에서 볼 때에 상기 볼록부보다 1 개 선단 상측의 단부 (段部) 의 내측에 형성된다. 이 경우, 가장 선단의 제 1 삽통구멍 (40A) 과의 간격이 마지막단의 제 1 삽통구멍 (40C) 과의 간격보다 크게 되어 있다. 또한, 동 측면에서 볼 때에 이 제 1 삽통구멍 (40B) 의 일방의 측면 (31A) 측 개구부는, 그 윗가장자리부가 상기 슬릿 (38) 의 하측면의 연장선과 접하거나, 또는 교차하도록 배치되어 있다.

한편, 이 슬릿 (38) 의 후단부는, 도 6 에 나타내는 바와 같이 후단측을 향함에 따라서 상방의 상측 턱부 (32) 측으로 연장되도록 구부러져 꺾이는 곡절부 (曲折部) (38A) 로 되어 있고, 이 곡절부 (38A) 는, 슬릿 (38) 의 후단측에 근접하여 위치하는 상기 제 1 삽통구멍 (40B) 과 동축의 원호 형상을 이루도록 하여, 제 1 삽통구멍 (40B) 의 상기 개구부와 간격을 두고 형성되어 있다. 따라서, 본 실시형태에서는 이 곡절부 (38A) 후단의 선단측을 향하는 벽면 (38B) 과 헤드 부재 본체 (31) 의 후단면 (31F) 사이의 부분이 상기 접속부 (39) 로 된다.

여기서, 이 접속부 (39) 는, 상기 제 1 삽통구멍 (40B) 이 형성된 단부의 선단 상측의 모서리부 근방에서, 이 제 1 삽통구멍 (40B) 의 바로 위에 위치하고, 본 실시형태에서는 상측 턱부 (32) 의 상기 가압면 (34) 후단측으로의 연장선 상이나, 그것보다 약간 높은 위치에 배치되어 있다. 또, 이 곡절부 (38A) 에 있어서의 상기 원호의 직경 방향의 폭은 축선 (O) 에 평행하게 연장되는 슬릿 (38) 의 폭보다 약간 크게 되어 있다.

그리고, 이 슬릿 (38) 의 곡절부 (38A) 후단의 선단측을 향하는 상기 벽면 (38B) 은, 본 실시형태에서는 단면이 원호 등의 오목 곡면이 되고, 도 12 에 나타내는 바와 같이 헤드 부재 본체 (31) 의 일방의 측면 (31A) 에서 타방의 측면 (31B) 을 향함에 따라서 선단측을 향하도록 약간 기울어져 있다. 이로써, 측면 (31A, 31B) 에 수직인 후단면 (31F) 과의 사이의 상기 접속부 (39) 는, 일방의 측면 (31A) 에서 타방의 측면 (31B) 을 향하여 점차로 두께가 두꺼워지도록 형성된다.

또한, 상측 턱부 (32) 에는, 그 상면과 상기 타방의 측면 (31B) 에 개구되는 스폿페이싱부 (43) 가 상기 접속부 (39) 보다 선단측에 형성되어 있다. 이 스폿페이싱부 (43) 는, 상기 장착 상태에 있어서 홀더 (10) 의 돌출부 (15) 상면에 개구되는 오목부 (23) 와 연통하고, 클램프 나사구멍 (22) 의 중심선을 중심으로 한 단면 원형을 이루도록 기울어져 있다. 그리고, 이 스폿페이싱부 (43) 의 바닥면 (43A) 은, 도 7 에 나타내는 바와 같이 원호 형상으로 형성되며, 헤드 부재 본체 (31) 의 일방의 측면 (31A) 측과 후단측을 향함에 따라서 점차 하방으로 후퇴하도록 하여 타방의 측면 (31B) 으로 예각을 이루면서 기울어지고, 상기 장착 상태에 있어서 클램프 나사구멍 (22) 의 중심선 방향을 향하여 오목부 (23) 의 단이 형성되어 있는 면 (24) 보다 한층 더 돌출하도록 배치된다.

그리고, 또 본 실시형태의 헤드 부재 (30) 에 있어서는, 그 헤드 부재 본체 (31) 의 측면 (31A, 31B) 에, 상기 서술한 바와 같이 상하면에서 볼 때에 평면 형상으로 된 측면 (31A, 31B) 에서부터 오목하게 패인 오목 부분 (44) 이 형성되어 있다. 이 오목 부분 (44) 은, 예를 들어 도 12 에 나타내는 바와 같이 측면 (31A, 31B) 으로 각도를 가지고 교차하고 오목 부분 (44) 의 내둘레 주위로 연속된 내벽면 (45) 과, 이 내벽면 (45) 에 그 전체 둘레에 걸쳐서 마찬가지로 각도를 가지고 교차하여 연속해 있는 측면 (31A, 31B) 에 평행한 바닥면 (46) 을 갖도록 형성되어 있다. 또한, 이 오목 부분 (44) 은, 헤드 부재 본체 (31) 를 관통하지 않고, 또한 헤드 부재 본체 (31) 의 선단면이나 후단면 (31F), 상면, 하단면 (31C), 및 슬릿 (38) 이나 제 1 삽통구멍 (40A ∼ 40C) 에 개구되는 일도 없고, 나아가서는 오목 부분 (44) 끼리도 서로 연통하는 일이 없도록 형성되어 있다.

여기서, 헤드 부재 본체 (31) 에는 복수의 오목 부분 (44) 이 형성된다. 즉, 상기 장착 상태에 있어서 표면측 (홀더 (10) 의 일방의 측면 (13A) 측) 을 향하는 일방의 측면 (31A) 과, 이면측 (장착부 (16) 의 제 1 지지면 (17)) 을 향하는 타방의 측면 (31B) 의 양쪽에, 각각 복수 개씩 오목 부분 (44) 이 형성되어 있다. 단, 이들 표리의 측면 (31A, 31B) 에 있어서, 오목 부분 (44) 은 본 실시형태에서는 한층 더 두께가 두꺼워진 후단부에만 형성되어 있고, 상하측 턱부 (32, 33) 가 형성된 선단부나 돌출벽부 (31D) 에는 형성되어 있지 않다.

이 중, 표측의 상기 일방의 측면 (31A) 에는, 도 6 에 나타내는 바와 같이 5개의 오목 부분 (44A ∼ 44E) 이 형성되어 있고, 그 중 일부 (본 실시형태에서는 1 개) 인 제 1 오목 부분 (44A) 은 슬릿 (38) 보다 위의 상측 턱부 (32) 측에 형성되어 있다. 이 오목 부분 (44A) 의 내벽면 (45) 은, 상기 곡절부 (38A) 를 포함한 슬릿 (38) 과 헤드 부재 본체 (31) 의 상면 및 후단면 (31F) 사이에 대략 일정 간격을 두도록 연장됨과 함께, 측면에서 보았을 때에, 선단측에서는, 상측 부분이 하방을 향하여 선단측으로 곧바로 기울어지고, 하측 부분은 상측 부분의 선단에 연속하여 하방을 향하여 후단측에 대해 볼록 형상으로 만곡하면서 기울어져 후퇴하도록 연장되어, 오목 부분 (44A) 의 주위를 둘러싸고 있다.

또한, 슬릿 (38) 보다 아래의 하측 턱부 (33) 측에 형성되는 나머지 제 2 ∼ 제 5 오목 부분 (44B ∼ 44E) 중, 선단측의 제 2 오목 부분 (44B) 이 제 1 삽통구멍 (40A) 과 슬릿 (38) 사이에 형성됨과 함께, 제 1, 제 2 삽통구멍 (40A, 40B) 의 사이에는, 상측에 제 3 오목 부분 (44C) 이, 또한 하측에 제 4 오목 부분 (44D) 이 형성되고, 또 제 2 삽통구멍 (40B) 의 하측에서 제 3 삽통구멍 (40C) 의 선단측에는 제 5 오목 부분 (44E) 이 형성되어 있다. 이들 제 2 ∼ 제 5 오목 부분 (44B ∼ 44E) 에 있어서도, 슬릿 (38) 이나 제 1 ∼ 제 3 삽통구멍 (40A ∼ 40C) 의 개구부 및 하단면 (31C) 과의 사이에는 대략 일정한 간격이 띄어져 있다. 또한, 이 간격보다도 인접하는 오목 부분 (44B ∼ 44E) 끼리 사이의 간격은 약간 크며, 단, 마찬가지로 일정한 간격으로 되어 있다.

또, 이들 인접하는 오목 부분 (44B ∼ 44E) 끼리 사이의 부분은, 제 2, 제 3 오목 부분 (44B, 44C) 사이의 부분과 제 3, 제 4 오목 부분 (44C, 44D) 사이의 부분이 제 1 삽통구멍 (40A) 으로부터 방사상으로 연장됨과 함께, 마찬가지로 제 3, 제 4 오목 부분 (44C, 44D) 사이의 부분과 제 4, 제 5 오목 부분 (44D, 44E) 사이의 부분은 제 2 삽통구멍 (40B) 으로부터 방사상으로 연장되도록 형성되어 있다. 단, 제 2 ∼ 제 4 오목 부분 (44B ∼ 44D) 의 각각 사이의 부분은, 상기 장착 상태에 있어서의 홀더 (10) 의 후단 하방을 향하여 약간 볼록 형상으로 만곡되는 한편, 제 4, 제 5 오목 부분 (44D, 44E) 사이의 부분은 선단측을 향하여 약간 볼록 형상으로 만곡되어 있다. 또한, 제 2 오목 부분 (44B) 의 선단측 내벽면 (45) 은, 제 1 오목 부분 (44A) 선단측 하측 부분이 형성하는 볼록 만곡의 연장선 상을 따르도록, 상방을 향하여 후단측에 대해 볼록 형상으로 만곡하면서 기울어져 후퇴하도록 연장되어 있다.

한편, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 이면측인 타방의 측면 (31B) 의 슬릿 (38) 보다 하측 (도 9 에서는 상측) 에는, 제 1, 제 2 삽통구멍 (40A, 40B) 사이의 상측의 제 6 오목 부분 (44F) 과 하측의 제 7 오목 부분 (44G), 및 제 2 삽통구멍 (40B) 의 하측에서 제 3 삽통구멍 (40C) 선단측의 제 8 오목 부분 (44H) 의 3 개의 오목 부분 (44F ∼ 44H) 이, 마찬가지로 슬릿 (38) 이나 제 1 ∼ 제 3 삽통구멍 (40A ∼ 40C) 의 개구부 및 하단면 (31C) 과의 사이에 대략 일정한 간격을 두고 형성되어 있다. 또한, 인접하는 제 6, 제 7 오목 부분 (44F, 44G) 사이의 부분은 제 1 삽통구멍 (40A) 으로부터 방사상으로 연장됨과 함께, 이 제 6, 제 7 오목 부분 (44F, 44G) 사이의 부분과 제 7, 제 8 오목 부분 (44G, 44H) 사이의 부분은 제 2 삽통구멍 (40B) 으로부터 방사상으로 연장되어 있다.

단, 이 중 제 6, 제 7 오목 부분 (44F, 44G) 사이의 부분은 제 1, 제 2 삽통구멍 (40A, 40B) 사이를 직선 형상으로 연결하도록 일정한 폭으로 곧바로 연장되어 있는 한편, 또한 제 7, 제 8 오목 부분 (44G, 44H) 사이의 부분은 제 2 삽통구멍 (40B) 으로부터 하단면 (31C) 을 향함에 따라서, 제 7 오목 부분 (44G) 의 내벽면 (45) 이 선단측을 향하도록 기울어지고, 그 폭이 점차 넓어지도록 형성되어 있다. 이와 같이, 본 실시형태에서는 표리의 측면 (31A, 31B) 에서 오목 부분 (44) 의 형상이나 수가 서로 상이하도록 형성되어 있다. 특히 측면 (31A, 31B) 끼리에서는, 측면 (31A, 31B) 에 대향하는 방향에서 본 경우에, 어떠한 오목 부분 (44) 도 서로 일치하지 않고 상이한 형상으로 되어 있다.

그리고, 본 실시형태에서는, 이들 복수의 오목 부분 (44) 의 측면 (31A, 31B) 에서부터의 깊이, 즉 측면 (31A, 31B) 에서부터 오목 부분 (44) 의 바닥면 (46) 까지의 깊이가 상이하다. 구체적으로는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 표측의 일방의 측면 (31A) 에 형성된 제 1 ∼ 제 5 오목 부분 (44A ∼ 44E) 의 측면 (31A) 에서부터의 깊이는, 이면측의 타방의 측면 (31B) 에 형성된 제 6 ∼ 제 8 오목 부분 (44F ∼ 44H) 의 측면 (31B) 에서부터의 깊이보다 대폭 얕다. 또한, 각 측면 (31A, 31B) 측의 오목 부분 (44A ∼ 44E) 끼리와 오목 부분 (44F ∼ 44H) 끼리의 깊이는 각각 동등하게 되어 있다. 이로써, 양 측면 (31A, 31B) 의 오목 부분 (44A ∼ 44E) 의 바닥면 (46) 과 오목 부분 (44F ∼ 44H) 의 바닥면 (46) 사이의 부분은, 동 도 12 에 나타내는 바와 같이 헤드 부재 본체 (31) 선단부의 두께가 얇게 되어 있는 하측 턱부 (33) 의 두께 방향의 대략 중앙에 배치되도록 형성된다.

또, 이러한 오목 부분 (44) 을 구비한 헤드 부재 (30) 는, 오목 부분 (44) 이 형성되어 있지 않은 헤드 부재 본체 (31) 를 강재 등으로부터 깎아 내어 성형한 다음 엔드 밀 등에 의해서 오목 부분 (44) 을 형성하도록 하여 제조해도 되고, 예를 들어 헤드 부재 본체 (31) 가 되는 강재의 원료 미세분말과 수지 등의 바인더를 혼합 반죽하여 유동성을 부여한 소재를, 헤드 부재 본체 (31) 의 형상을 반전시킨 분할 금형 내에 사출 성형한 후, 가열에 의해 바인더를 제거하고 원료 미세분말을 소결하는, MIM (Metal Injection Molding) 법에 의해서 제조할 수도 있다. MIM 법에 의해서 제조한 경우, 오목 부분 (44) 의 내벽면 (45) 에는, 바닥면 (46) 으로부터 측면 (31A, 31B) 측을 향함에 따라서 외측으로 기울어지는 발출 구배가 주어진다.

또한, MIM 법에 의해서 제조된 경우나, 깎아 내기에 의해서 제조된 경우라도, 제조된 헤드 부재 본체 (31) 에는, 그 표면에 경질의 작은 구입자를 분사함으로써 표면 경화를 촉진시키는, 쇼트 피닝이 실시되는 것이 바람직하다.

이러한 헤드 부재 (30) 의 인서트 장착 시트 (36) 에 장착되는 홈 형성·꿰뚫기 가공용 절삭 인서트 (50) 는, 초경합금 등의 경질 재료에 의해 외형이, 단면이 대략 사각형의 각막대 형상으로 형성된 인서트 본체 (51) 를 구비한다. 또한, 그 하면과 상면 중앙부에는 단면이 오목 V 자 형상을 이루는 부분이 형성되고, 단면이 볼록 V 자 형상을 이루는 가압면 (34) 및 대좌면 (35) 에, 서로의 V 자의 이등분선을 일치시키도록 하여 맞닿을 수 있게 되어 있다. 또한, 상면의 양 단부에는, 중앙부보다 한층 후퇴한 위치에 각각 레이크면이 형성되고, 이들 레이크면의 양단 가장자리부에 홈 형성 가공이나 꿰뚫기 가공에 사용되는 절삭날 (52) 이 형성되어 있다.

이러한 절삭 인서트 (50) 는, 상기 장착 상태로 된 헤드 부재 (30) 에 대하여, 그 1 개의 절삭날 (52) 을 선단측을 향함과 함께 오목 V 자 형상의 하면과 상면 중앙부를 대좌면 (35) 과 가압면 (34) 에 대향시키도록 하여, 선단측에서부터 인서트 장착 시트 (36) 에 삽입되고, 후단측을 향하는 인서트 본체 (51) 의 단면이 상기 맞닿음면 (37) 에 맞닿은 지점에서, 축선 (O) 방향으로 위치 결정된다.

그리고, 또한 도 13 및 도 14 에 나타내는 바와 같이, 홀더 (10) 의 돌출부 (15) 에 천공된 클램프 나사구멍 (22) 에 클램프 나사 (47) 를 비틀어 넣음으로써, 이 클램프 나사 (47) 의 머리부가 헤드 부재 본체 (31) 의 스폿페이싱부 (43) 바닥면 (43A) 에 맞닿아 클램프 나사 (47) 가 상측 턱부 (32) 에 걸어 맞춰진다. 이어서 상측 턱부 (32) 가 상기 클램프 나사구멍 (22) 이 천공된 방향으로 강하게 눌려, 접속부 (39) 를 지지점으로 하여 하측 턱부 (33) 측으로 휘도록 탄성 변형된다. 그 결과, 상측 턱부 (32) 의 가압면 (34) 이 인서트 본체 (51) 를 대좌면 (35) 측으로 가압하여 절삭 인서트 (50) 가 클램프되고, 본 실시형태의 인서트 착탈식 절삭 공구 (70) 가 구성된다.

이와 같이 구성되는 인서트 착탈식 절삭 공구 (70) 의 상기 헤드 부재 (30) 에 있어서는, 그 측면 (31A, 31B) 에 오목 부분 (44) 이 형성되어 있고, 이 오목 부분 (44) 이, 둘레 주위로 연속된 내벽면 (45) 과, 이 내벽면 (45) 에 그 전체 둘레에 걸쳐서 이어져 있는 바닥면 (46) 을 갖고 있다. 그 때문에, 오목 부분 (44) 과 헤드 부재 본체 (31) 의 상면이나 후단면 (31F), 하단면 (31C) 사이에는, 오목 부분 (44) 의 바닥면 (46) 에 대하여 흘립 (屹立), 돌출되는 리브 형상부가, 오목 부분 (44) 을 사이에 끼우고 양측에 적어도 2 개는 형성된다. 특히, 본 실시형태에서는 측면 (31A, 31B) 에 복수의 오목 부분 (44A ∼ 44H) 이 형성되어 있기 때문에, 인접하는 오목 부분 (44B ∼ 44E) 의 내벽면 (45) 끼리의 사이에도 이러한 리브 형상부가 형성된다.

따라서, 상기 서술한 홈 형성·꿰뚫기 가공시에 절삭 인서트 (50) 의 선단측을 향해 있는 절삭날 (52) 로부터 인서트 본체 (51) 에 발생한 진동은, 헤드 부재 (30) 로부터 홀더 (10) 에 전파될 때에 이러한 복수의 리브 형상부를 통해서 분산되게 되고, 이 때문에 진동이 직접 홀더 (10) 에 전파되는 일이 없다. 그 때문에, 홀더 (10) 에 채터 진동 등이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 이 오목 부분 (44) 에 의해서 헤드 부재 본체 (31) 의 경량화를 도모할 수 있기 때문에 진동 자체가 감쇠되기 쉽고, 이것에 의해서도 채터 진동의 발생을 억제하는 것이 가능해진다.

이 때문에, 상기 구성의 헤드 부재 (30) 및 이것을 장착한 인서트 착탈식 절삭 공구 (70) 에 의하면, 홈 형성·꿰뚫기 가공시의 절삭날 (52) 의 돌출량을 크게 해도, 이러한 채터 진동에 의해서 절삭 작업이 방해되거나 가공 정밀도의 열화를 초래하거나 하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 고정밀도로 고품위의 절삭 가공을 안정적이고 또한 원활하게 실시하는 것이 가능해진다. 또한, 이렇게 해서 오목 부분 (44) 이 형성됨으로써 헤드 부재 본체 (31) 의 표면적이 증대하기 때문에, 절삭시에 절삭 인서트 (50) 에 발생한 절삭열도 헤드 부재 (30) 를 통해서 빠르게 발산시킬 수 있다. 그 결과, 가령 건식 절삭 등에 있어서도 절삭 인서트 (50) 에 열적 손상이 발생하거나 절삭 부스러기의 용착이 발생하거나 하는 것을 방지할 수 있게 된다.

그 한편으로, 이러한 오목 부분 (44) 이 형성됨으로써 헤드 부재 본체 (31) 의 두께가 깎여도, 상기 구성의 헤드 부재 (30) 에 있어서의 오목 부분 (44) 은, 제 1, 제 2 삽통구멍 (40A ∼ 40C, 41A, 41B) 과 같이 헤드 부재 본체 (31) 를 관통하지 않는다. 또한, 이 오목 부분 (44) 은, 인서트 장착 시트 (36) 나 슬릿 (38), 또는 스폿페이싱부 (43) 와 같이 헤드 부재 본체 (31) 의 측면 (31A, 31B) 사이에 위치하는 둘레 단면 (선단면이나 후단면 (31F), 상면, 하단면 (31C)) 에 개구되지 않고, 또한 상기 서술한 바와 같은 리브 형상부가 오목 부분 (44) 의 주위에 형성된다. 그 때문에, 헤드 부재 본체 (31) 의 강도나 강성이 현저하게 손상되는 일은 없다. 특히 상기 서술한 바와 같이 헤드 부재 본체 (31) 에 쇼트 피닝을 실시함으로써, 한층 더 확실히 헤드 부재 (30) 의 강도나 강성을 향상시켜 더욱 안정된 절삭을 도모할 수 있다.

단, 이와 같이 리브 형상부가 형성되거나 쇼트 피닝을 실시하거나 해도, 오목 부분 (44) 의 총 용적이 너무 지나치게 커지면, 헤드 부재 본체 (31) 의 강도나 강성이 저하되는 것은 피할 수 없다. 그 한편으로, 이 오목 부분 (44) 의 총 용적이 지나치게 작아도, 상기 서술한 진동 방지나 절삭열 발산이라고 하는 효과가 불충분해진다. 그 때문에, 오목 부분 (44) 의 총 용적은, 이 오목 부분 (44) 이 형성되어 있지 않은 헤드 부재 본체 (31) 의 체적의 2 ％ ∼ 15 ％ 범위로 되는 것이 바람직하다. 또, 본 실시형태에서는 오목 부분 (44) 이 내벽면 (45) 에 각도를 가지고 교차하는 측면 (31A, 31B) 에 평행한 바닥면 (46) 을 갖고 있지만, 이들 내벽면 (45) 과 바닥면 (46) 이 매끄럽게 연속되는 오목 곡면을 이루는, 예를 들어 오목 구면 형상의 오목 부분으로 되어 있어도 된다.

또한, 본 실시형태에서는 상기 서술한 바와 같이 헤드 부재 본체 (31) 의 일방의 측면 (31A) 과 타방의 측면 (31B) 의 표리 측면 (31A, 31B) 에 오목 부분 (44A ∼ 44E) 과 오목 부분 (44F ∼ 44H) 이 각각 형성되어 있고, 이들 오목 부분 (44) 은 측면 (31A, 31B) 에 대향하는 방향에서 보았을 때, 즉 측면 (31A, 31B) 의 임의의 어느 측에서 본 투영시 (投影視) 에 있어서 서로 상이한 형상으로 되어 있다. 이 때문에, 오목 부분 (44A ∼ 44E) 과 오목 부분 (44F ∼ 44H) 의 주위에 형성되는 상기 리브 형상부도 서로 상이한 형상이 되기 때문에, 진동을 더욱 확실히 분산시킬 수 있을 뿐 아니라, 진동끼리 서로 상쇄되도록 할 수도 있어, 홀더 (10) 로 진동이 전파되는 것을 보다 효과적으로 억제할 수 있게 된다.

그리고, 본 실시형태에서는 이들 표리의 측면 (31A, 31B) 에 형성된 오목 부분 (44A ∼ 44E) 과 오목 부분 (44F ∼ 44H) 의 측면 (31A, 31B) 에서부터의 깊이가 서로 상이하고, 이것에 의해 상기 리브 형상부의 높이도 표리에서 상이하기 때문에, 분산된 진동을 한층 더 확실히 서로 상쇄시킬 수 있다. 또, 본 실시형태에서는 일방의 측면 (31A) 의 오목 부분 (44A ∼ 44E) 끼리와 타방의 측면 (31B) 의 오목 부분 (44F ∼ 44H) 끼리에서는 각각 깊이가 동등하게 되어 있지만, 오목 부분 (44) 이 헤드 부재 본체 (31) 를 관통하지 않으면, 각 측면 (31A, 31B) 의 적어도 일방에 깊이가 서로 상이한 오목 부분 (44) 이 형성되어 있어도 된다.

한편, 본 실시형태에서는 절삭 인서트 (50) 를 클램프할 때에, 홀더 (10) 선단부의 돌출부 (15) 에 제 1 지지면 (17) 에 대하여 비스듬하게 천공된 클램프 나사구멍 (22) 에 클램프 나사 (47) 를 비틀어 넣는다. 그리고, 이 클램프 나사 (47) 의 머리부가 헤드 부재 본체 (31) 의 스폿페이싱부 (43) 의 비스듬한 바닥면 (43A) 을 강하게 누름으로써, 상측 턱부 (32) 가 접속부 (39) 를 지지점으로 하여 탄성 변형되어진다. 이 때문에, 상측 턱부 (32) 는 그 가압면 (34) 이 대좌면 (35) 으로 휘어지도록 밀어 누르는 힘을 받음과 함께, 선단측에서 보아 접속부 (39) 를 중심으로 상측 턱부 (32) 가 홀더 (10) 의 타방의 측면 (13B) 측으로 기울어지는 방향으로도 밀어 누르는 힘을 받는다.

그런데, 이렇게 해서 상측 턱부 (32) 가 기울어지는 측에는 장착부 (16) 의 제 1 지지면 (17) 이 배치되고 상측 턱부 (32) 에 있어서의 헤드 부재 본체 (31) 의 타방의 측면 (31B) 과 밀착되어 있다. 그 결과, 실제로 상측 턱부 (32) 가 기울어지는 것이 방지되고 있다. 또한, 본 실시형태에서는 추가로 상기 슬릿 (38) 의 곡절부 (38A) 후단의 선단측을 향하는 벽면 (38B) 이, 헤드 부재 본체 (31) 의 일방의 측면 (31A) 에서 타방의 측면 (31B) 을 향함에 따라서 선단측을 향하도록 약간 기울어져 있다. 이로써, 측면 (31A, 31B) 에 수직인 후단면 (31F) 과 슬릿 (38) 사이의 상기 접속부 (39) 가, 일방의 측면 (31A) 에서부터 상측 턱부 (32) 가 기울어지는 측에 위치하는 타방의 측면 (31B) 을 향하여 점차 두께가 두꺼워지도록 형성되어 있다.

따라서, 상기 서술한 바와 같이 홀더 (10) 의 타방의 측면 (13B) 측을 향하는 힘을 받아도, 상측 턱부 (32) 가 기울어져 절삭 인서트 (50) 를 가압하고 마는 사태를 방지할 수 있다. 예를 들어, 본 실시형태와 같이 가압면 (34) 과 대좌면 (35) 이 단면이 볼록 V 자 형상, 인서트 본체 (51) 의 하면과 상면 중앙부가 단면이 오목 V 자 형상으로 형성되어 있는 경우에, 이들 V 자의 이등분선이 정확하게 일치한 상태에서 절삭 인서트 (50) 를 가압하여 클램프할 수 있다.

이 때문에, 절삭 인서트 (50) 를 확실하고 또한 강고하게 클램프할 수 있어, 절삭 부하에 의해서 인서트 본체 (51) 에 덜컥거림이 발생하여 가공 정밀도가 저하되는 사태도 방지할 수 있게 된다.

또, 본 실시형태에서는 이와 같이 헤드 부재 본체 (31) 의 후단면 (31F) 이 측면 (31A, 31B) 에 수직으로 됨과 함께, 슬릿 (38) 후단의 곡절부 (38A) 의 상기 벽면 (38B) 이 기울어짐으로써, 접속부 (39) 가 상기 서술한 바와 같이 상측 턱부 (32) 가 쓰러지는 측을 향하여 점차 두께가 두꺼워지도록 되어 있는데, 이것과는 반대로 벽면 (38B) 을 측면 (31A, 31B) 에 수직으로 하고, 후단면 (31F) 을 측면 (31A) 측에서부터 측면 (31B) 측을 향함에 따라서 후단측으로 기울어지도록 해도 되고, 또한 벽면 (38B) 과 후단면 (31F) 의 쌍방을 측면 (31A) 측에서부터 측면 (31B) 측을 향함에 따라서 서로 이간하도록 기울어지게 해도 된다.

단, 이렇게 해서 벽면 (38B) 을 후단면 (31F) 에 대하여 기울어지게 함으로써, 접속부 (39) 의 두께를, 헤드 부재 본체 (31) 의 타방의 측면 (31B) 측, 즉 클램프 나사 (47) 에 의해서 상측 턱부 (32) 에 밀어 누르는 힘이 작용하는 측으로 점차 두껍게 하는 경우, 도 12 에 나타내는 그 경사각 (θ) 이 지나치게 크면, 이들 벽면 (38B) 과 후단면 (31F) 사이의 접속부 (39) 의 폭에 따라서도 다르지만, 가압면 (34) 이 대좌면 (35) 을 향하여 근접하도록 상측 턱부 (32) 를 휘어지게 하는 것 자체가 곤란해 질 가능성이 있다. 그 한편으로, 이 경사각 (θ) 이 지나치게 작아도 상기 서술한 효과를 확실하게 나타낼 수 없기 때문에, 이 경사각 (θ) 은, 도 12 에 나타내는 바와 같이 벽면 (38) 의 슬릿폭 중앙을 통과하고 벽면 (38) 에 직교하는 단면에 있어서, 5°∼ 15°로 설정되는 것이 바람직하다.

그리고, 본 실시형태에서는, 이러한 벽면 (38B) 이 형성되는 슬릿 (38) 이, 인서트 장착 시트 (36) 의 후단으로부터 축선 (O) 에 평행하게, 즉 인서트 장착 시트 (36) 의 가압면 (34) 및 대좌면 (35) 에 평행하게 연장된 후, 상측 턱부 (32) 측으로 연장되도록 구부러져 꺾이는 곡절부 (38A) 를 갖고 있다. 이로써, 슬릿 (38) 의 연장선 상에 헤드 부재 본체 (31) 를 고정시키는 고정 나사 (42) 가 삽입 통과되는 삽통구멍 (제 1 삽통구멍 (40B)) 이 형성되어 있어도, 상측 턱부 (32) 가 휘어지는 지지점이 되는 상기 접속부 (39) 를 보다 인서트 장착 시트 (36) 로부터 떨어진 후단측에 배치할 수 있다. 이 때문에, 상측 턱부 (32) 의 휨에 따른 가압면 (34) 의 기울어짐을 가능한 한 작게 하여, 인서트 본체 (51) 의 상면 중앙부에 이 가압면 (34) 을 확실히 밀착시켜 가압할 수 있게 됨과 동시에, 헤드 부재 본체 (31) 의 컴팩트화를 도모할 수 있다.

그리고, 또한 이 곡절부 (38A) 는, 상기 제 1 삽통구멍 (40B) 과 동축의 원호 형상을 이루도록, 이 제 1 삽통구멍 (40B) 의 측면 (31A) 측 개구부와 간격을 두고 형성되어 있다. 이 때문에, 본 실시형태에 의하면, 이들 곡절부 (38A) 와 제 1 삽통구멍 (40B) 사이의 원호 형상 부분의 두께를 균일하게 확보할 수 있어, 제 1 삽통구멍 (40B) 에 삽입통과된 고정 나사 (42) 의 조임력 등에 의해서 원호 형상 부분에 파손이 생기거나 하는 것을 방지할 수 있다.

또, 이 곡절부 (38A) 의, 상기 제 1 삽통구멍 (40B) 의 둘레 방향을 따른 길이가 지나치게 짧으면, 접속부 (39) 의 위치를 후단측에 배치할 수 없다. 또한, 이 둘레 방향을 따른 길이가 지나치게 길면, 제 1 삽통구멍 (40B) 과의 사이의 원호 형상 부분도 지나치게 길어져, 아무리 균일한 두께가 확보되더라도 파손이 일어날 가능성이 있다. 이 때문에, 상기 곡절부 (38A) 는, 본 실시형태와 같이 제 1 삽통구멍 (40B) 의 바로 위에 접속부 (39) 가 형성되는 정도의 길이로 하는 것이 바람직하다.

산업상 이용가능성

본 발명에 의하면, 홀더에 장착되는 부분으로부터 인서트 장착 시트가 형성된 부분으로의 돌출량을 크게 해도 채터 진동의 발생을 억제할 수 있고, 또한 절삭 인서트의 절삭열을 효율적으로 발산시킬 수 있는 인서트 착탈식 절삭 공구의 헤드 부재, 및 이러한 헤드 부재가 홀더의 선단부에 장착된 공구 본체, 그리고 홀더의 선단부에 장착된 헤드 부재에 인서트가 클램프된 인서트 착탈식 절삭 공구를 제공할 수 있다.

10 … 홀더
16 … 장착부
22 … 클램프 나사구멍
30 … 헤드 부재
31 … 헤드 부재 본체
31A … 헤드 부재 본체 (31) 의 일방의 측면
31B … 헤드 부재 본체 (31) 의 타방의 측면
31F … 헤드 부재 본체 (31) 의 후단면
32 … 상측 턱부
33 … 하측 턱부
34 … 가압면
35 … 대좌면
36 … 인서트 장착 시트
38 … 슬릿
38A … 곡절부
38B … 곡절부 (38A) 의 벽면
39 … 접속부
40A ∼ 40C … 제 1 삽통구멍
42 … 고정 나사
43 … 스폿페이싱부
44 (44A ∼ 44H) … 오목 부분
45 … 오목 부분 (44) 의 내벽면
46 … 오목 부분 (44) 의 바닥면
47 … 클램프 나사
50 … 절삭 인서트
51 … 인서트 본체
52 … 절삭날
60 … 공구 본체
70 … 인서트 착탈식 절삭 공구
O … 홀더 (10) 의 축선
θ … 벽면 (38B) 과 후단면 (31F) 의 경사각

Claims (7)

1. 절삭날을 갖는 절삭 인서트가 착탈 가능하도록 장착되는 인서트 장착 시트가 형성된 헤드 부재 본체를 구비하고, 홀더의 선단에 장착됨으로써 인서트 착탈식 절삭 공구를 구성하는 인서트 착탈식 절삭 공구의 헤드 부재로서,
   상기 헤드 부재 본체의 측면에는, 둘레 주위로 연속된 내벽면과, 이 내벽면에 그 전체 둘레에 걸쳐서 이어져 있는 바닥면을 갖고, 헤드 부재 본체를 관통하지 않고서 상기 측면에서부터 오목하게 패인 오목 부분이 형성되어 있는 인서트 착탈식 절삭 공구의 헤드 부재.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 헤드 부재 본체는 서로 반대측을 향하는 상기 측면을 표리에 구비하고, 상기 오목 부분은, 이들 측면의 각각에, 상기 측면에 대향하는 방향에서 보아 서로 상이한 형상으로 형성되어 있는 인서트 착탈식 절삭 공구의 헤드 부재.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 헤드 부재 본체에는, 상기 측면에서부터의 깊이가 상이한 복수의 상기 오목 부분이 형성되어 있는 인서트 착탈식 절삭 공구의 헤드 부재.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 오목 부분의 용적이, 상기 오목 부분이 형성되어 있지 않은 헤드 부재 본체 체적의 2 ％ ∼ 15 ％ 의 범위로 되어 있는 인서트 착탈식 절삭 공구의 헤드 부재.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 헤드 부재 본체에 쇼트 피닝이 실시되어 있는 인서트 착탈식 절삭 공구의 헤드 부재.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 인서트 착탈식 절삭 공구의 헤드 부재와, 이 헤드 부재가 선단부에 장착된 홀더를 구비하는 인서트 착탈식 절삭 공구의 공구 본체.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 인서트 착탈식 절삭 공구의 헤드 부재와, 이 헤드 부재가 선단부에 장착된 홀더와, 상기 헤드 부재에 클램프된 인서트를 구비하는 인서트 착탈식 절삭 공구.

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